化學中,為什麼成對電子不能成鍵?

時間 2021-06-03 09:22:35

1樓:艾姆罕德桑木

一般來說老師給你說什麼洪特規則啦泡利不相容原理啦什麼雜化理論啊這一類的東西,都是結論性的東西,方便基礎階段學習,也就是說你把這些結論記住了就可以接著學習下一步的問題,可是巨集觀來說化學的基礎是物理,而物理的基礎是數學,如果老師一邊上無機化學一邊給你講固體物理,量子物理,帶你一起做薛丁格方程麥克斯韋方程組,那老師大概率需要同時講解多元微分方程的解法泰勒展開傅利葉級數甚至高中數學的複習等等一系列的知識,而講了這麼多,只是為了讓你知道剛才的結論,殺雞用了牛刀,況且,大部分老師自己都沒學明白……

2樓:魚兔

學過有機化學的價鍵理論和分子軌道理論,你就能大概了解,如果你還能懂得薛丁格方程,甚至能夠解方程,恭喜你,化學的底層是物理,而你到達了。

價鍵理論和分子軌道理論在簡易模型化理解化學鍵上具有很重要的作用。

化學鍵是軌道的交蓋,也就是電子雲的交蓋,從而形成更穩定的軌道。通過解薛丁格方程得出的軌道有s,p,d等形態。電子軌道或者說電子雲,你可以理解為電子在核力束縛下經常出現的地方的集合,可以稱為電子軌道或者電子雲密度。

但是電子軌道不代表裡面就有電子在運動,還能是空軌道。也就是說電子軌道或者說電子雲密度是通過計算得出的某一種電子的可能運動路線,不是裡面有電子。

根據泡利原理,乙個軌道裡有兩個自旋相反的電子最穩定。但是原子外層電子本身在乙個軌道內就穩定了,為了解釋成鍵,便發展了雜化軌道,通過軌道雜化,將成鍵電子單獨分散在各雜化軌道內,便能夠與其他雜化軌道內的電子發生軌道交蓋,從而形成穩定的電子軌道,這就是化學鍵,譬如單鍵是s軌道交蓋,雙鍵是乙個s交蓋,乙個p交蓋,雙鍵是乙個s交蓋,兩個p交蓋等。

也有答主提到了配位鍵,其實你可以理解為過渡金屬存在空的電子軌道,因而能夠與具有兩個自旋相反電子(孤對電子)的軌道發生交蓋,形成乙個穩定的電子軌道,就是配位鍵。

3樓:宮非

2019-03-30

沒有這個說法!這裡說個反例,像鑭系元素中的不成對電子是最穩定的,它們的f 軌域不太與外界反應,更難形成化學鍵。一般來說,鍵結的本質取決成分原子的電子結構,對每種形式的鍵結都與其「價電子」有關,跟成不成對的關係不大

如何理解分子內氫鍵,分子內難道不是原子和原子之間的化學鍵(共價鍵)?

其次,從電子對的定義上有如下功用:

於原子間形成化學鍵;

作為孤電子對(指不與其他原子結合或共享的成對價電子);

位於原子的核心軌域。

換言之,只要是電子對,不管成對或不成對,都可以在原子間形成化學鍵。比如 中有乙個共價鍵是「配位鍵,coordinate bonds」,也就是 分子與 形成的。其中,、 都沒有未成對電子,所以不能說共價鍵的成鍵原子必須有未成對電子才行

圖中著色的元素具有不成對電子。

基本上,成對的電子較為穩定,不成對電子在化學中是相對較罕見的,且具有不成對電子的原子則較易發生反應,這應該就是你會誤解之處。在有機化學中,不成對電子通常都應用在「自由基,radical」中,以解釋眾多的化學反應。在d 和f 軌域中有不成對電子的自由基是較常見的,因這兩種軌域較不具方向性,因此不成對電子不能有效地形成穩定的二聚體。

而在一些穩定的分子中也會出現不成對電子,像是氧分子中有兩顆不成對電子,而一氧化氮中有一顆,氧分子中不成對電子的自旋方向必然一致,因此氧元素表現出「順磁性,paramagnetism」

由順磁性的定義及氧氣分子的分子軌道表示式可以看出,氧分子的成 π 鍵的反鍵軌道有兩個成單電子,所以氧分子是順磁性。

不過,鑭系元素中的不成對電子是最穩定的,它們的f 軌域不太與外界反應,不成對電子更難形成化學鍵,其中,具有最多不成對電子的原子是 ,有七顆不成對電子。此外,即使電子不處於原子軌域中,它們在極低能量的狀態時會因電子間的微小引力而結合,成為「庫柏對,copper pair」,這是種成對的電子型態,但卻不形成化學鍵

4樓:Jack

題主所說的問題主要針對於共價鍵而言。

對於共價鍵而言,成鍵的原因不只在於電子配對,而且在於電子佔據軌道相互匹配。分子軌道成鍵三原則(對稱性匹配,軌道最大重疊,能量相近。)

如果題主學過本科階段的有機化學以及結構化學,這個問題應該是比較容易的。

成對電子的成鍵其實應該也是存在的,比如親核取代反應,帶負電荷的親核試劑進攻帶正電荷的碳正,親核試劑帶著一對電子與碳正成鍵。其實還有,往下看!

我想題主可能在思考共價鍵那一節的問題,共價鍵是形成共用電子對以使成鍵雙方都能達到八電子穩定狀態,此原子未成對的電子與另外乙個原子未成對的電子共用,達到八電子穩態。共價鍵成鍵就好比共生關係,你缺幾個我給你補幾個,同樣對方也會填補你的空缺。孤對電子(成對電子)也是可以與空軌道共用的,比如說配位鍵,如Ag(NH3)2OH,氫氧化二氨合銀,氨的孤對電子與銀上的空軌道形成配位鍵。

(配位鍵就是共價鍵的一種)

純屬個人理解!

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